Antibakterielle Beschichtung auf Porzellan

Forschungsbereich

Biomaterialien

Antibakterielle Beschichtungen

Kationische Polymerschichten

Die antibakterielle Wirkung kationischer Polymere beruht auf Wechselwirkungen mit der negativ geladenen Zellmembran der Bakterien, die zu einer Zerstörung der Cytoplasmamembran und damit zum Tod des Bakteriums führen.

Kationische Polymere werden entweder über eine radikalische Polymerisation hergestellt und kovalent an ein entsprechend funktionalisiertes Trägermaterial (z. B. Metalloberfläche) gebunden oder mittels spezieller Oberflächenpolymerisationen (ATR-Polymerisation, NMP-Verfahren) direkt auf die Oberfläche der entsprechenden Materialien aufgebracht.
 

Zinkoxid-basierte Sol-Gel-Schichten

Im Rahmen eines abgeschlossenen BMBF-Wachstumskerns (Technologieplattform „J1013“) wurden Beschichtungskonzepte entwickelt, um verschiedene Materialien, wie Glas, Porzellan und Textilien, mit Zinkoxid permanent antimikrobiell auszustatten.

Im weiteren Verlauf der Arbeiten wurden in verschiedenen Kooperationen mit interessierten Partnern antibakterielle Beschichtungen auf der Grundlage von Sol-Gel-Mischungen, die auf Basis verschiedener Ammoniumstruktur-haltiger Alkoxysilane beruhen, hergestellt und entsprechende Beschichtungstechnologien entwickelt.

Diese Beschichtungen konnten erfolgreich gegen gram-positive Bakterien, wie Staphylococcus aureus und Staphylococcus epidermidis, sowie gegen gram-negative Bakterien, wie Escherichia coli, getestet werden. In den Tests konnten mit diesen Beschichtungen sehr gute antibakterielle Wirkungen erreicht werden. Die Zytokompatibilität der Beschichtungen konnte mittels In-vitro-Versuchen anhand einer Maus-Fibroblasten-Zelllinie nachgewiesen werden.


Dr. Thorsten Laube
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